晶片的单片式蚀刻方法

文档序号:6886093阅读:127来源:国知局

专利名称::晶片的单片式蚀刻方法
技术领域
:本发明涉及一种逐片蚀刻晶片上面的方法,其中使晶片在保持水平的状态下旋转,同时将蚀刻液供给到晶片上面。
背景技术
:通常,半导体晶片的制造工艺包括将单结晶锭切割并切片以获得晶片,对该晶片进行倒角、机械研磨(研磨)、蚀刻、镜面抛光(抛光)以及清洗的步骤,由此生产具有高精确平坦度的晶片。经过锭切割、外径磨削、切片、研磨等机械加工工艺的晶片在表面上具有一个损伤层,即加工变形层。在器件制造工艺中,加工变形层会诱发滑移错位等晶体缺陷,导致晶片的机械强度降低,并且因为对电特性具有不良影响,必须将其完全除去。为了除去该加工变形层,要进行蚀刻处理。作为蚀刻处理的方法有浸渍式蚀刻法或单片式蚀刻法。在上述蚀刻处理方法中,单片式蚀刻法因为能控制大直径晶片的表面粗糙度和结构尺寸,作为最佳蚀刻方法正在,皮研究。单片式蚀刻法是将蚀刻液滴滴到平坦化的单片晶片上面,然后水平旋转晶片使滴落的蚀刻液扩展到晶片上面的整个面上的蚀刻方法。供给到晶片上面的蚀刻液通过水平旋转晶片所产生的离心力从供给位置向晶片整个上面扩展,到达晶片的边缘部,因而晶片上面和边缘部同时净皮蚀刻。而且,供给的大部分蚀刻液通过离心力从晶片边缘部飞散,然后通过设置在蚀刻装置上的杯子等回收。例如,作为能确保由机械研磨产生的加工变形层的平坦度并且有效除去的硅晶片的制造方法,公开了一种半导体晶片的制造方法(例如参见专利文献l),其包括以下步骤对硅单晶4t切片的步骤,将该切片晶片的端面倒角的步骤,对半导体锭切片获得晶片,通过平面磨削或研磨至少对该晶片的正面实施平坦化加工的平坦化步骤,旋转经平坦化加工的晶片正面进行蚀刻的旋转蚀刻步骤,和抛光蚀刻过的晶片正面成镜面的研磨步骤。专利文献l:特开平11-135464号公报(权利要求l,图l)
发明内容发明要解决的问题然而,上述专利文献l所示的方法中,因为蚀刻液的滴加是通过单个供给喷嘴定量滴落来进行的,其蚀刻量会产生不均匀,在经过蚀刻步骤的硅晶片的正面和背面会有以下不足不能保持在研磨或磨削等平坦化工序结束时的晶片平坦度。而且,因为不能获得期望的晶片的表面粗糙度,所以为了改善这些晶片的平坦度和晶片表面粗糙度,在镜面抛光步骤中必需加大研磨量,在其后的镜面抛光步骤中增加负担。本发明的目的是提供一种晶片的单片式蚀刻方法,该方法可以有效地使晶片达到高平坦度,并可以提高生产效率。解决问题的手段如图l所示,权利要求l的发明是一种改良的单片式蚀刻方法,其旋转将单晶硅锭切片获得的单片圆板状薄硅晶片11,同时在晶片11的上面供给蚀刻液21、22,蚀刻晶片ll表面。其特征在于,在晶片ll上面之内,在晶片ll的半径方向的不同位置上分別相对设置多个蚀刻液供给喷嘴31、32,改变蚀刻液21、22的选自温度、种类和供给流量的一种或二种以上,其中所述蚀刻液21、22来自多个蚀刻液供给喷嘴31、32。该权利要求1所述的晶片的单片式蚀刻装置中,在晶片11上面之内,在晶片11的半径方向的不同位置分别相对设置多个蚀刻液供给喷嘴31、32,根据晶片ll的表面形状,从这些蚀刻液供给喷嘴31、32对这些部位分别供给调整了温度、种类或供给流量的最佳蚀刻液21、22,因此能提高控制晶片面内蚀刻量的分布的自由度,有效率地使晶片ll达到高平坦度。权利要求2的发明是如权利要求1的发明中,再如图l所示,其特征在于,多个蚀刻液供给喷嘴31、32具有向晶片ll上面中央部供给第l蚀刻液21的第1供给喷嘴31和向晶片11上面外周部供给第2蚀刻液22的第2供给喷嘴32,使从第l供给喷嘴3l供给到晶片11上面中央部的第l蚀刻液21的温度高于从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22的温度。该权利要求2所述晶片的单片式蚀刻方法中,因为使供给到晶片上面中央部的第l蚀刻液的温度高于供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的温度,所以由第l蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快。一般单片式蚀刻方法中,由反应发热和由离心力引起液体向晶片外周方向移动导致在外周部容易产生过度的蚀刻,本发明的单片式蚀刻方法中,使从第l供给喷嘴3l供给到晶片11上面中央部的第l蚀刻液21的温度高于从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22的温度,能抑制晶片ll外周部的过度蚀刻,能有效地使晶片ll达到高平坦度。权利要求3的关于权利要求1的发明,再如图1所示,其特征在于,多个蚀刻液供给喷嘴31、32具有向晶片1l上面中央部供给第l蚀刻液21的第1供给喷嘴31和向晶片11上面外周部供给第2蚀刻液22的第2供给喷嘴32,从第1供给喷嘴31供给到晶片11的上面中央部的第1蚀刻液21,使用比从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22蚀刻度高的种类的蚀刻液。该权利要求3所述的晶片的单片式蚀刻方法中,作为从第l供给喷嘴31供给到晶片11上面中央部的笫1蚀刻液21,使用比从第2供给喷嘴32供给到晶片11上面外周部的第2蚀刻液22蚀刻度高的种类的蚀刻液,因而由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快。一般在单片式蚀刻方法中,由反应发热和由离心力引起液体向晶片外周方向移动导致在外周部容易产生过度的蚀刻,但是本发明的单片式蚀刻方法中,从第l供给喷嘴3l供给到晶片11的上面中央部的第l蚀刻液2l使用比从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22蚀刻度高的种类的蚀刻液,能抑制晶片ll外周部的过度蚀刻,能有效地使晶片ll达到高平坦度。权利要求4的发明是关于权利要求1的发明,再如图l所示,其特征在于,多个蚀刻液供给喷嘴31、32具有向晶片11上面中央部供给第1蚀刻液21的第1供给喷嘴31和向晶片11上面外周部供给第2蚀刻液22的第2供给喷嘴32,使从第1供给喷嘴31供给到晶片11的上面中央部的第1蚀刻液21的供给流量大于从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22的供给流量。该权利要求4所述的晶片的单片式蚀刻方法中,从第1供给喷嘴31供给到晶片11的上面中央部的第1蚀刻液21的供给流量大于从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22的供给流量,因此由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快。一般的单片式蚀刻方法中,由反应发热和由离心力引起液体向晶片外周方向移动导致在外周部容易产生过度的蚀刻,但是本发明的单片式蚀刻方法中,从第1供给喷嘴31供给到晶片11的上面中央部的第1蚀刻液21的供给流量比从第2供给喷嘴32供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22的供给流量多,所以能抑制晶片ll外周部的过多蚀刻,能有效地使晶片ll达到高平坦度。发明效果如上所述,根据本发明,在晶片上面之内,在晶片的半径方向不同的位置上分别相对设置多个蚀刻液供给喷嘴,改变来自这些蚀刻液供给喷嘴供给的蚀刻液的选自温度、种类和供给流量的一种或二种以上,因此从多个蚀刻液供给喷嘴能向晶片各部分别供给调节了温度、种类或供给流量的最佳蚀刻液。其结果能提高控制晶片面内蚀刻量分布的自由度,有效地使晶片达到高平坦度,从而容易进行下面的研磨步骤。而且,如果使从第l供给喷嘴供给到晶片上面中央部的第l蚀刻液的温度比从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的温度高,则由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因而能补偿晶片外周部的过度蚀刻,能有效地使晶片高平坦度。而且,从第l供给喷嘴供给到晶片上面中央部的第l蚀刻液的蚀刻液,如果使用比从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液蚀刻度高的种类的蚀刻液,则由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因而能补偿晶片外周部的过度蚀刻,能有效地使晶片高平坦度。进而,如果使从第l供给喷嘴供给到晶片上面中央部的第l蚀刻液的供给流量比从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的供给流量多,则由笫l蚀刻液蚀刻晶片的速度比由第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因而能补偿晶片外周部的过度蚀刻,能有效地使晶片高平坦度。图l是表示本发明实施方案晶片的单片式蚀刻方法重要部分的纵向剖视图2是表示第1和第2供给喷嘴和晶片之间关系的平面图3是表示实施例1的晶片厚度的不均匀的图;图4是表示实施例2的晶片厚度的不均匀的图;图5是表示实施例3的晶片厚度的不均匀的图;图6是表示实施例4的晶片厚度的不均匀的图;图7是表示实施例5的晶片厚度的不均匀的图;图8是表示实施例6的晶片厚度的不均匀的图;图9是表示实施例7的晶片厚度的不均匀的图;图IO是表示比较例1的晶片厚度的不均匀的图。具体实施例方式下面根据实施本发明的最佳形态。如图1所示,硅晶片11的单片式蚀刻装置IO是具备安置在蚀刻室内、承载一片圆板状薄硅晶片11并使其保持水平的晶片卡盘12。该卡盘12具有直径大于晶片11直径而形成的圆柱形底座构件13和轴部16a插入并通过在该底座构件13中央上沿垂直方向延伸形成的通孔13a的保持轴16。保持轴16包括上述轴部16a;在轴部16a的上面和该轴部16a形成一体的大直径的晶片承受部16b;在保持轴16的中心从该保持轴16的下面到上部以垂直方向延伸形成的透孔16c;—端连通透孔16c的上端、并以透孔16c为中心沿晶片承受部16b的半径方向外侧呈放射状延伸并封闭另一端的多个连通孔16d;在晶片承受部16b的上面形成同心状的多个环沟槽16e;连接连通孔16d和沟槽16e的多个小孔16f。上述透孔16c的下端与真空泵(未图示)连接。在晶片承受部16b的上面载置与该晶片承受部16b呈同心状的晶片ll。接着,驱动真空泵,透孔16c内形成负压,则通过该透孔16c内的负压使晶片11下面吸附在晶片承受部16b上,将晶片1l保持水平。并且,该单片式蚀刻装置10中,设置以该垂直中心线为中心、在水平面内旋转晶片U的旋转装置17。该旋转装置17具有上述保持轴16和旋转该保持轴16的驱动马达(未图示)。是如下的结构通过驱动马达旋转保持轴16,由保持轴16保持的晶片11与底座构件13和保持轴16—起旋转。另外,通过驱动马达旋转保持轴时,也可以保持成晶片和保持轴一起旋转,而底座构件不旋转的结构。如图1和图2所示,在晶片ll上面之内,在晶片ll的半径方向的不同位置上分别相对设置多个供给喷嘴31、32。该实施形态中,多个供给喷嘴31、32包括向晶片11的上面中央部供给第l蚀刻液21的第l供给喷嘴31和向晶片11上面外周部供给笫2蚀刻液22的第2供给喷嘴32,这些供给喷嘴31、32的结构为通过分别设置的第1和第2喷嘴移动装置41、42能分别独立移动。移动第1喷嘴31的第1喷嘴移动装置41具有使第1供给喷嘴31在轴向上直接移动的旋转马达41a、与该旋转马达41a的旋转轴41b在同一轴上连接的滚珠丝杠副41c、和在保持笫1供给喷嘴31同时形成有与上述滚珠丝杠副41c进行螺紋配合的阴螺紋的阴螺紋构件41d。通过旋转上述旋转马达41a的旋转轴41b,使滚珠丝杠副41c旋转,第1供给喷嘴31和阴螺紋构件一起在其轴向上直接移动构成。结构如图2所详示的那样,通过第1喷嘴移动装置41,第l供给喷嘴31在第l喷口31a与晶片ll上面不相对的第l退避位置(图2的双点虚线所示位置)和第l喷口31a与晶片l的上面中央部相对的第l液供给位置(图2实线所示位置)之间往复运动。另一方面,移动第2供给喷嘴32的第2喷嘴移动装置42具有设置在第2供给喷嘴32的底端、以底端为中心使第2供给喷嘴32的前端摇动的步进马达42a。结构如图2所详示的那样,通过第2喷嘴移动装置42,第2供给喷嘴32在第2喷口32a与晶片11上面不相对的第2退避位置(图2的双点虚线所示的位置)和第2喷口32a相对于晶片11的上面外周部的第2液供给位置(图2中实线所示位置)之间摇动。另外,所谓第2喷口32a位于第2液供给位置的晶片11上面的外周部是指设晶片11的外径为D时,从晶片11的中心向着晶片ll的边缘部(0.8-1.0)D/2范围的规定距离。再回到图l,第1供给喷嘴31上连接了第1蚀刻液供给装置51,其将第l蚀刻液21从第l喷口31a喷射到晶片11的上面中央部,在第2供给喷嘴32上连接了第2蚀刻液供给装置52,其将第2蚀刻液22从第2喷口32a喷射到晶片11的上面中央部。第l蚀刻液供给装置51具有贮存第l蚀刻液21的第l罐51a;连通接续第l罐51a和第l供给喷嘴31底端的第l管路51b;设置在第l管路51b上、将第l罐51a内的第l蚀刻液21供给到笫l供给喷嘴31中的第l泵51c;和设置在第l管路51b上、调节输送到第1供给喷嘴31的第l蚀刻液21供给流量的第l流量调节阀51d。上述第l罐51a上设置能调节该罐51a内第l蚀刻液21温度的笫l温度调节机(未图示)。另外,图l的符号51e是使通过第l泵51c供给的第l蚀刻液21中剩余的第l蚀刻液21返回到第l罐51a的笫l回流管。另一方面,第2蚀刻液供给装置52具有贮存第2蚀刻液21的第2罐52a;连通接续第2罐52a和第2供给喷嘴32的底端的第2管路52b;设置在笫2管路52b上、将第2罐52a内的第2蚀刻液22供给到第2供给喷嘴32中的第2泵52c;和设置在第2管路52b上、调节输送到笫2供给喷嘴32的第2蚀刻液22供给流量的笫2流量调节阀52d。另外,图1中的符号52e是使通过第2泵52a供给的第2蚀刻液22中剩余第2蚀刻液22输回第2罐52a的第2回流管。可以改变上述第1和第2蚀刻液21、22的选自温度、种类和供给流量中的一种或二种以上。改变第1和第2蚀刻液21、22的温度时,优选通过第1温度调节机将第1蚀刻液21调节到15~40°C,更优选调节到15~3(TC范围的规定温度,优选通过第2温度调节机将第2蚀刻液22调节到比上述笫1蚀刻液21低的温度,优选为030。C,更优选520。C的范围的规定温度。这里,将第1蚀刻液21的温度限制在15-40。C的范围是因为温度如果不到15。C的话,晶片面内主要部分的蚀刻速度降低,生产率会降低,如果超过40。C,蚀刻液的粘性降低,难以维持晶片的平坦度。将第2蚀刻液22的温度限制在0~3(TC的范围内是因为如果要不到0。C的话,蚀刻液发生凝固,如果超过30。C的话,则和第l蚀刻液蚀刻速度的差变小,得不到充分的效果。改变第1和第2蚀刻液21、22的种类时,作为第1蚀刻液21优选使用30。C下蚀刻度为0.23iim/秒、更优选为0.3~l^im/秒的蚀刻液,作为第2蚀刻液22使用比第l蚀刻液蚀刻度低的、在30。C下蚀刻度优选为0.01~lliim/秒,更优选O.Ol-0.3jum/秒的蚀刻液。这里,将第1蚀刻液21的蚀刻度控制在0.23fim/秒的范围是因为如果不到0.2ium/秒,生产率降低,如果超过3)im/秒,则晶片的形状控制变困难。将第2蚀刻液22的蚀刻度控制在0.01~1^tm/秒的范围内是因为如果不到0.01pm/秒,不能进行事实上的蚀刻,难以控制晶片的形状,如果超过l(am/秒的话,和第l蚀刻液的蚀刻度差变小,得不到充分的效果。作为上述第1蚀刻液21,例如能列举有混合酸水溶液后的氢氟酸(HF):硝酸(HN03):磷酸(H3P04):水(H20)的重量比(重量%)为(5~20):(5~40):(30~40):余量(剩余)的蚀刻液,作为第2蚀刻液22例如能列举有混合酸水溶液后的氬氟酸(HF):硝酸(HN03):磷酸(H3P04):水(H20)的重量比(重量%)为(0.5~10):(20~50):(30-40):余量(剩余)的蚀刻液。改变第1和第2蚀刻液21、22的供给流量时,第1蚀刻液21的供给流量优选设定在l~10升/分钟,更优选为2~5升/分钟,第2蚀刻液22的供给流量比第l蚀刻液的供给流量更少,优选设置在O.l~5升/分钟,更优选为0.5~3升/分钟。这里,将第1蚀刻液21的供给流量限制在1~10升/分钟范围是因为如果不到l升/分钟的话,则蚀刻不进行,如果超过10升/分钟的话,则设备大型化,相对于设备花费的效果降低。将第2蚀刻液22的供给流量限制在0.1~5升/分钟范围内是因为如果不到0.1升/分钟的话,则第2蚀刻液22没有效果,如果超过5升/分钟的话,则液体干挠增加,液体状态不稳定。单片式蚀刻装置1O具有利用晶片11表面激光发射的激光反射装式、检测晶片11表面凹凸的检测装置39。该检测装置39的检测输出和控制装置35的控制输入连接,控制装置35的控制输出与旋转装置17的驱动马达(未图示)、第l蚀刻液供给装置51的第l泵51c和第l流量调节阀51d、第2蚀刻液供给装置52的第2泵52c和第2流量调节阀52d、第l喷嘴移动装置41的旋转马达41a、第2喷嘴移动装置42的步进马达42a连接。控制装置35构成根据检测装置39的检测输出,控制旋转装置17的驱动马达转速,设定晶片ll的转速,控制第l蚀刻液供给装置51的第l泵51c和第l流量调节阀51d、第2蚀刻液供给装置52的第2泵52c和第2流量调节阀52d,规定来自第1和第2供给喷嘴31、32的蚀刻液的供给状态,同时控制第l喷嘴移动装置41的旋转马达41a和第2喷嘴移动装置42的步进马达42a,设定第1和第2供给喷嘴31、32的状态和位置。具体的,控制装置35具有CPU等运算部36和多个存储器37、38…。多个存储器37、38…中至少分别存储处理前的晶片ll的表面形状、第1及第2供给喷嘴31、32的位置、第1和第2供给喷嘴31、32的蚀刻液喷出量、处理中晶片ll表面的蚀刻状态、处理后作为标准的晶片ll的形状。运算部36构成对存储于存储器37、38…中的晶片表面形状或喷嘴位置等进行运算,并对喷嘴31、32的移动和蚀刻液的喷射状态进行运算的结构。并且,存储器37、38…中存储着通过检测装置39检测的处理前晶片11表面形状的数据。另外,存储器37、38...中也可以存储处理的每片晶片11通过检测装置39检测其表面形状的数据,或者存储规定数量的每片晶片11通过检测装置39代表性地检测的数据,或者每个锭规定的晶片11形状通过检测装置39代表性地检测的数据,或者可以使用按每个晶片ll品种确定的数据。另外,检测装置39也可以不设置在单片式蚀刻装置10内,而作为独立装置来测定晶片表面形状。下面说明使用这样构成的单片式蚀刻装置10蚀刻晶片11的方法。首先,在卡盘12上承载晶片11的状态下,启动连接在保持装置16的透孔16c下端的真空泵,使透孔16c、连通孔16d、小孔16f和沟槽16e形成负压,通过该负压将晶片ll保持水平。在该状态下启动旋转装置的驱动马达,使晶片11与保持装置16和底座构件13—起在水平面内旋转。这里,也可以仅使保持轴21旋转,使底座构件19保持而不旋转。接着,分别驱动第l喷嘴移动装置41的旋转马达41a和第2喷嘴移动装置42的步进马达42a,使第l供给喷嘴3l移动至其喷口3la与晶片上面中央部相对的位置,与此同时使第2供给喷嘴32旋转到其喷口32a与晶片上面外周部相对的位置后,驱动第l和第2泵51c、52c,同时分别开启第l和第2流量调节阀51d、52d,从第1和第2供给喷嘴31、32的第l和笫2喷口31a、32a分别向晶片ll的上面中央部和上面外周部供给第1和笫2蚀刻液21、22。供给到晶片ll上面中央部的第l蚀刻液21,由于随着晶片ll水平面内旋转产生的离心力,蚀刻晶片ll上面的加工变形层,同时逐渐^Mv晶片ll上面的中央部向晶片ll的边缘部移动。另外,供给到晶片11的上面外周部的第2蚀刻液22,由于随着晶片ll水平面内旋转产生的离心力,蚀刻晶片ll上面的加工变形层,同时逐渐从晶片ll上面的外周部向晶片ll的边缘部移动。并且晶片11上的第1和第2蚀刻液21、22的大部分通过伴随上述晶片11的旋转产生的离心力变成液滴,向晶片ll外面飞散,排出到蚀刻室外面。如果使从第l供给喷嘴供给到晶片的上面中央部的第l蚀刻液的温度高于从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的温度,则由第l蚀刻液蚀刻晶片的速度比第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因此能补偿在晶片ll外周部过剩的蚀刻,并有效率地使晶片ll获得高的平坦度。并且使用蚀刻度高于从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的蚀刻液作为从第1供给喷嘴供给到晶片的上面中央部的第1蚀刻液,因为由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因此能补偿在晶片ll外周部过剩的蚀刻,能有效率地使晶片ll获得高的平坦度。如果进一步使从第l供给喷嘴供给到晶片的上面中央部的第l蚀刻液的供给流量多于从第2供给喷嘴供给到晶片上面外周部的第2蚀刻液的供给流量,则由第1蚀刻液蚀刻晶片的速度比第2蚀刻液蚀刻晶片的速度快,因此能补偿在晶片ll外周部过剩的蚀刻,能有效率地使晶片ll获得高的平坦度。另外,上述实施形态中,说明了补偿使用单一供给喷嘴蚀刻处理时遇到的问题,即补偿在晶片ll外周部的过度蚀刻的情况,但是并不限于此。因为切片处理后的晶片或切片处理后实施研磨等机械平坦化处理的晶片的表面形状在晶片直径方向上不均匀,产生厚度偏差或表面波紋等,因此,也可以进4亍蚀刻处理来补偿它们。即,在测定蚀刻处理前晶片ll的表面形状,根据晶片表面形状调整各蚀刻液供给喷嘴供给的蚀刻液的选自温度、种类和供给流量的一种或二种以上,补偿蚀刻处理后与目标晶片ll的表面形状之差,由此,能有效率地使晶片ll获得高平坦度。并且,上述实施形态中,说明了供给喷嘴数是2个的情况,供给喷嘴还可以是3个,也可以是4个以上。实施例下面,详细地说明本发明的实施例和比较例。<实施例1〉如图1和图2所示,首先将单晶硅锭切片,将获得的晶片倒角、机械研磨(研磨),准备表面、里面经过平坦化处理的直径为300mm的硅晶片ll。并且,将重量浓度50°/。的氢氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以体积比4:7.4:6的比例混合,同时将温度保持在30。C的第l蚀刻液21贮存在第l罐51a中。另一方面,将把重量浓度50%的氢氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量80%的4,酸水溶液以体积比4:7.4:6的比例混合,同时将温度保持在20。C的第2蚀刻液22贮藏在第2罐52a。在该状态下,在卡盘12上放置该晶片ll使其表面向上。接着,水平旋转该晶片ll后,移动第1供给喷嘴31,以使其第l喷出口3la以晶片11的上面中央部、即以晶片11中心为基准(Omm)在-50mm~十50mm的区间内以40mm/秒的速度往复移动;并且移动笫2供给喷嘴32,以使其第2喷出口32a以晶片ll上面的外周部、即晶片ll的外周边为基准(Omm)在30mm0mm的区间内以40mm/秒的速度往复移动。在该状态下从第1供给喷嘴31向晶片11的上面中央部以4升/分钟的流量供给第1蚀刻液21,同时,从第2供给喷嘴32向晶片ll的上面外周部以4升/分钟的流量供给第2蚀刻液22,通过晶片ll的水平旋转产生的离心力作用,第l蚀刻液21从晶片上面中央部向晶片上面边缘部移动,第2蚀刻液22从晶片上面外周部向晶片上面边缘部移动,蚀刻晶片11经平坦化处理产生的加工变形层。将该蚀刻的晶片作为实施例l。<实施例2>作为第2蚀刻液,使用将重量浓度50%的氬氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以体积比3:8:6的比例混合,并且使温度保持在30。C的蚀刻液,除以以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例2。<实施例3〉从笫2供给喷嘴以3升/分钟的流量向晶片的上面外周部供给笫2蚀刻液,除此之外和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例3。<实施例4>作为第2蚀刻液,使用将重量浓度50%的氢氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以体积比3:8:6的比例混合的蚀刻液,除此以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例4。<实施例5>作为第2蚀刻液,使用将重量浓度50%的氢氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以体积比3:8:6的比例混合,并且使温度保持在30。C的蚀刻液,从第2供给喷嘴以3升/分钟的流量向晶片的上面外周部供给第2蚀刻液,除此以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例5。<实施例6>将第2蚀刻液的温度保持在30。C,从第2供给喷嘴以3升/分钟的流量向晶片的上面外周部供给第2蚀刻液,除此以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例6。<实施例7〉作为第2蚀刻液,使用将重量浓度50%的氢氟酸水溶液、重量浓度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以体积比3:8:6比例混合的蚀刻液,从第2供给喷嘴以3升/分钟的流量向晶片的上面外周部供给第2蚀刻液,除此以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为实施例7。<比4支例1>将第2蚀刻液的温度保持在30。C,除此以外,和实施例l一样蚀刻晶片。将该蚀刻的晶片作为比较例l。上述实施例l~7和比较例1的第1和第2蚀刻液的温度(°C)、种类(氢氟酸(HF)水溶液的混合比例)(重量%)和流量(升/分钟)和第2蚀刻液与第l蚀刻液的不同点一并出示在表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><比较试-验和评价>实施例1~7和比较例1实施单片式蚀刻的硅晶片的厚度通过平坦度测定装置(土井精密,?y公司制造的Wafercom)测定。实施例1~7的测定结果分别示于图3~9中,比较例1的测定结果示于图10中。从该图3~图10可以看出,表示分别从第1和笫2供给喷嘴供给第1和第2蚀刻液来蚀刻的晶片11表面的实施例17(图3~图9)与表示从单个供给喷嘴供给蚀刻液来蚀刻的晶片表面的比较例1(图10)相比较,更为平坦。产业实用性本发明可应用于在保持水平的状态下旋转晶片,同时在其上面供给蚀刻液,通过离心力作用逐片蚀刻晶片上面的单片式蚀刻方法。权利要求1.一种晶片的单片式蚀刻方法,其是将单晶硅锭切片,使获得的单片圆板状薄硅晶片边旋转,同时在上述晶片的上面供给蚀刻液,蚀刻上述晶片表面的单片式蚀刻方法,其特征在于,在上述晶片上面之内,在上述晶片的半径方向的不同位置上分别相对设置多个蚀刻液供给喷嘴,改变来自上述多个蚀刻液供给喷嘴的上述蚀刻液的选自温度、种类和供给流量的一种或二种以上。2.根据权利要求l所述的晶片的单片式蚀刻方法,其中,多个蚀刻液供给喷嘴具有向晶片上面中央部供给第l蚀刻液的第l供给喷嘴、和向上述晶片上面外周部供给第2蚀刻液的第2供给喷嘴,使从上述第l供给喷嘴供给到上述晶片上面中央部的第l蚀刻液的温度高于从上述第2供给喷嘴供给到上述晶片上面外周部的第2蚀刻液的温度。3.根据权利要求l所述的晶片的单片式蚀刻方法,其中,多个蚀刻液供给喷嘴具有向晶片上面中央部供给第l蚀刻液的第l供给喷嘴、和向上述晶片上面外周部供给第2蚀刻液的第2供给喷嘴,从上述第1供给喷嘴供给到上述晶片的上面中央部的第1蚀刻液使用蚀刻度比从上述第2供给喷嘴供给到上述晶片上面外周部的第2蚀刻液高的种类的蚀刻液。4.根据权利要求l所述的晶片的单片式蚀刻方法,其中,多个蚀刻液供给喷嘴具有向晶片上面中央部供给第l蚀刻液的第l供给喷嘴、和向上述晶片上面外周部供给第2蚀刻液的第2供给喷嘴,使从上述第l供给喷嘴供给到上述晶片的上面中央部的第l蚀刻液的供给流量大于从上述第2供给喷嘴供给到上述晶片上面外周部的第2蚀刻液的供给流量。全文摘要本发明是使将单晶硅锭切片获得的单片圆板状薄硅晶片旋转,同时在晶片的上面供给蚀刻液来蚀刻晶片表面的方法,从在晶片半径方向不同位置上相对设置的多个蚀刻液供给喷嘴,向晶片上面供给改变选自温度、种类及供给流量的一种或两种以上的蚀刻液。可以有效地使晶片达到高平坦度,并且可以提高其生产效率。文档编号H01L21/306GK101379599SQ200780004139公开日2009年3月4日申请日期2007年1月24日优先权日2006年1月31日发明者加藤健夫,古屋田荣,村山克彦,桥井友裕,高石和成申请人:胜高股份有限公司
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